## OPEN ACCESS

## Efikasi Bioinsektisida Tanaman Patah Tulang (Euphorbia tirucalli) Terhadap Keanekaragaman Artropoda Pada Tanaman Jagung (Zea mays L.)
The Efficacy of Pencil Tree (Euphorbia tirucalli) Bioinsecticide on Arthropod Diversity in Corn (Zea mays L.)
Mochamad Syarief 1* , Christa Dyah Utami 2 , Muhammad Fausi 3
1,2,3, Department of Agricultural Production, Politeknik Negeri Jember
* m_syarief@polije.ac.id

## ABSTRAK
Salah-satu  kendala  dalam  budidaya  tanaman  jagung  adalah  hama  dengan  penggunaan  insektisida  sintetis  yang berlebihan  secara  rutin,  dapat    mengakibatkan  terbunuhnya  musuh  alami.  Toksisitas  terhadap Spodopter frugiperda menggunakan 6 taraf konsentrasi 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25% menggunakan analisis Probit dengan PoloPlus Ver 1.0. Uji lapangan membandingkan bioinsektisida tanaman patah tulang (Pt) 21% dan Deltametrin (Dm)  2ml/l.  Pengamatan  artropoda  menggunakan Yellow  Pan  Trap,  Sticky  Trap,  Pitfall  Trap dan Sweep  Net . Parameter  pengamatan  meliputi:  keanekaragaman  dan  kelimpahan  artropoda  meliputi  Indeks  Shannon-Wiener (H’), Indeks Dominansi Sympson (C), Indeks kesamaan jenis Sorensen dan hasil panen. Kesimpulan: hasil uji GCMS  terdeteksi  35  komponen  senyawa,  kandungan  tertinggi  yaitu  Tetradecanoic  acid  15.53%.  LC95  adalah 21%.  Kelimpahan  individu  herbivor,  polinator  dan  detrivor  berbeda  tidak  nyata.    Kelimpahan  predator  dan parasitoid bioinsektisida tanaman patah tulang lebih tinggi dibanding deltametrin. H` kedua perlakuan kategori sedang, produktivitas sedang, ekosistem seimbang, tidak ditemukan  dominansi spesies, menunjukkan kesamaan spesies. Berat kering pipilan bioinsektisida tanaman patah tulang 152,59 gram per tanaman lebih banyak dibanding Deltametrin,  122,51 gram per tanaman.
Kata kunci - Deltametrin, tanaman jagung, patah tulang

## ABSTRACT
One of the obstacles in the cultivation of corn plants was pests with the excessive use of synthetic insecticides on a  regular  basis,  which  can  result  in  the  killing  of  natural  enemies.  Toxicity  to  Spodopter  frugiperda  using  6 concentration  levels  0%,  5%,  10%,  15%,  20%,  25%  using  Probit  analysis  with  PoloPlus  Ver  1.0.  Field  trials compared the bioinsecticide pencil tree 21% and Deltamethrin 2ml/l. Arthropod observation using Yellow Pan Trap,  Sticky  Trap,  Pitfall  Trap  and  Sweep  Net.  Parameters  observed  included:  diversity  and  abundance  of arthropods  including  Shannon-Wiener  Index  (H'),  Sympson  Dominance  Index  (C),  Sorensen  species  similarity index and yields. Conclusion: GCMS test results detected 35 compound components, the highest content being Tetradecanoic acid 15.53%. LC95 was 21%. The abundance of individual herbivores, pollinators and detrivores was  not  significant.  The  abundance  of  predators  and  parasitoids  of  pencil  tree  bioinsecticide  was  higher  than deltamethrin.    Both  types  of  pesticides  H`  was  moderate  category,  productivity  was  moderate,  ecosystem  was balanced, no dominance of species was found, indicating similarity of species.  dry corn kernels of  pencil tree bioinsecticide was 152,59 grams per plant, more than Deltamethrin, 122,51  grams per plant..
Keywords —   corn, Deltamethrin, pencil tree

## 1. Pendahuluan
Tanaman  jagung  memiliki  banyak manfaat. Peningkatan produksi harus dilakukan  agar  kebutuhan  dapat  terpenuhi. Oleh  karena  itu,  perlu  dilakukan  tindakan untuk  mencegah  faktor  yang  menghambat produksi jagung, antara lain hama. Selama ini, petani  melakukan  pengendalian  hama  jagung menggunakan pestisida sintetis, yang memiliki harga    relatif  tinggi  dan  tidak  ramah lingkungan,  sehingga  penelitian  pestisida nabati  kepada  petani  adalah  hal  yang  penting untuk dilakukan [1]
Penggunaan insektisida akan berdampak langsung  maupun  tidak  langsung  terhadap kestabilan ekosistem pertanaman. Pola interaksi antar tingkatan trofik dapat digunakan  untuk  melihat  pengaruh  teknik pengendalian  hama  terhadap  keseimbangan ekosistem pertanaman [16].
Filum  Artropoda  salah  satu  kelompok paling beragam yang terdiri dari berbagai kelas serangga,  merespons  perubahan  lingkungan secara  signifikan,  termasuk  penggunaan pestisida  [4].
Penerapan  insektisida  pada  pertanian sering mengakibatkan wabah hama berikutnya karena  musnahnya  musuh  alami.  Hilangnya keanekaragaman floristik dan sumber makanan  akibat  aplikasi  insektisida  dapat mengurangi  populasi  penyerbuk  dan  musuh alami  hama  tanaman.  dan  perkembangbiakan serangga  predator  di  lingkungan  tersebut dikompensasi oleh efek tidak langsungnya [2]
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa ekstrak  heksan  tumbuhan  patah  tulang  pada konsentrasi  0,23%  mampu  menekan  penetasan telur C. pavonana umur 1 hingga 3 hari dengan persentase penetasan telur berturut-turut sampai 44,00% [3].
Tanaman  patah  tulang  termasuk  dalam famili Euphorbiaceae, merupakan jenis tanaman kebun yang tumbuh tegak hingga setinggi 2-6m. Kandungan senyawa metabolit sekunder tanaman  Euphorbia  tirucalli  L  yaitu  flavonid, fenol,  saponin,  dan  tanin.  Penelitian  ini  untuk mengetahui  kandungan  senyawa  metabolit sekunder dan aktivitas  antioksidan daun ranting tanaman  patah  tulang.  Senyawa  metabolit sekunder diperoleh dari proses ekstraksi dengan
pelarut  etanol  menggunakan  metode  maserasi dan  partisi.  Tanaman  patah  tulang  mengandung senyawa  metabolit  sekunder  yaitu  flavonoid, tanin dan steroid [5].
Gambar 1. Tanaman patah tulang (Sumber foto: koleksi pribadi)
Berdasarkan latar belakang tersebut di atas, perlu  dilakukan  penelitian  berjudul  “  Pengaruh Kandungan  Senyawa  Bioinsektisida  Tanaman Patah  Tulang  ( Euphorbia  tirucalli )  Terhadap Keanekaragaman  Artropoda  Pada  Tanaman Jagung ( Zea mays L.) bertujuan untuk mengkaji kandungan  senyawa  Tanaman  Patah  Tulang menggunakan GCMS, Toksisitas LC95 terhadap hama  ulat  tentara (Spodoptera  frugiperda) dan pengaruhnya  terhadap  keanekragaman  dan kelimpahan artropoda dan hasil tongkol kering.

## 2. Metodologi
Penelitian  ini  dilaksanakan  pada  bulan Agustus sampai November 2022 di laboratorium perlindungan  tanaman,  laboratorium  biosains, Politeknik  Negeri  Jember  dan  Lahan  budidaya jagung di Desa Karangrejo, Kecamatan Sumbersari,  Kabupaten  Jember,  Provinsi  Jawa Timur  pada  titik  koordinat  -8 o 10’24.7”LS 113 o 44’16.3”BT.

## Alat dan bahan
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian adalah  alat  tulis,  toples  plastik  kecil,  knapseck sprayer,  botol,  pisau,  sendok,  karung,  pasak bambu,  blender,  karet  gelang,  gelas  ukur,  tali rafia,  kain  kasa,  timbangan  digital,  gunting, timbangan,  kamera,  roll  meter,  kain  penyaring, sticky  trap,  yellow  pan  trap,  pitfall  trap,  sweep net, botol serangga, GCMS (Gas Cromatography
and Mass Spectroscopy) -QP2010
Plus Shimadzu.
Bahan  yang  digunakan  meliputi  jagung varietas HJ 21 Agritan, air, daun muda tanaman jagung,  ulat  tentara,  alkohol  70%,  perekat berbahan aktif  Alkilaril poliglikol eter 400 g/L, bioinsektisida  patah  tulang,  dan  insektisida sintetik berbahan aktif Deltametrin.

## Kegiatan  penelitian
Penelitian  ini  dilaksanakan  dalam  dua tahap yaitu tahap pertama meliputi uji kandungan senyawa  tanaman  patah  tulang  menggunakan GCMS,  bioassay,  uji  toksisitas  LC95    senyawa tanaman  patah  tulang  terhadap  ulat  tentara. Penelitian tahap kedua, uji lapangan, membandingkan  aplikasi  bioinsektisida    patah tulang dengan Deltametrin.
Bioassay
Serangga  uji  yang  digunakan  yaitu  ulat tentara  instar  4  berasal  dari  lahan  budidaya jagung  yang  akan  digunakan  sebagai  uji lapangan  yang  belum  disemprot  insektisida, diaklimatisasi  selama  24  jam    Bioassay menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL), dengan  6  perlakuan  konsentrasi  yaitu  P1  (0%, kontrol), P2 (5%), P3 (10%), P4 (15%), P5 (20%) dan  P6  (25%).  Menggunakan  metode  celup pakan. Masing-masing  3 ulangan.  Uji  toksisitas (LC95)  menggunakan  analisis  probit  dengan perangkat lunak  PoloPlus 1.0.

## Uji Lapangan
Uji  lapangan  membandingkan  dua  plot berukuran  10  x  10  m.  Masing-masing  plot menggunakan  perlakuan  P1  =  bioinsektisida patah  tulang  (Pt)  21%,  P2  =  Deltametrin  (Dm) 2ml/liter.  Dosis  kedua  plot  400  liter/ha. Menggunakan  perekat  berbahan  aktif    Alkilaril poliglikol eter  Koleksi artropoda menggunakan alat bantu Yellow pan trap, sweep net, pitfall trap dan sticky  trap merah,  kuning  dan  biru. Identifikasi  artropoda  menggunakan  buku The Pests of     Crops in Indonesia . [6, 7].
Variabel Pengamatan
meliputi: kandungan  senyawa  tanaman  patah  tulang, toksisitas LC95, keanekaragaman dan
kelimpahan  artropoda  dan  hasil  panen  berat kering tongkol .
Indeks  Shannon-Wiener  menggunakan formula:

## …….… (1)
Keterangan: H’ < 1.0 = keanekaragaman rendah, Produktivitas rendah, Ekosistem tidak stabil, 1.0 < H’ < 3.22 = keanekaragaman sedang, Produktivitas sedang, Ekosistem seimbang; H’ > 3.22 : keanekaragaman tinggi, Produktivitas tinggi, Ekosistem stabil [8].
Dominansi spesies menggunakan Formula Simpson (C):

## ..................(2)
Keterangan: C = nilai indeks dominansi, ni = jumlah individu dalam satu spesies, N = jumlah total individu spesies yang ditemukan. Kriteria: jika nilai C < 0,5, tidak terdapat dominansi spesies, Jika nilai C ≥ 0,5, maka terdapat dominansi spesies [9]
Indeks  kesamaan  jenis  menggunakan formula:
ISS = (2C/(A+B) x 100% ………… (3)
Keterangan: S = Indeks kesamaan, A = total spesies di lahan spesies A, B = total spesies di lahan B, dan C = total spesies di lahan A dan B.
Kriteria: Nilai <50% berbeda nyata, nilai 50 hingga <80% berbeda, dan nilai 80 hingga 100% serupa [9].
Berat  kering  tongkol  per  tanaman. menggunakan  50  tanaman  sampel.  Data dianalisis menggunakan statistik non parametrik dengan uji Mann-Whitney menggunakan perangkat lunak SPSS Versi 23.0.

## 3. Pembahasan
Berdasarkan  uji  GCMS  senyawa  bioaktif pada  bioinsektisida  tanaman  patah  tulang terdeteksi  35  senyawa.  Senyawa  bioaktif, tertinggi  yaitu  Tetradecanoic  acid  (asam  tertra dekanoat)  sebesar  15.53%.  Senyawa  acid  dan senyawa  organik  tersebut  tanaman  patah  tulang dapat dijadikan sebagai bioinsektisida. Pernyataan tersebut sesuai dengan hasil penelitian  yang  menyatakan  bahwa  kandungan senyawa  organik  pada  tanaman  mempunyai
H ′ = − ( 𝑃 𝑖 )(log 2 𝑃 𝑖 ) 𝑠 𝑖 =1 C = ∑ (n i /N) ^2
fungsi  sebagai  repellent  yaitu  kemampuan penolak bagi serangga atau hama [10]. Senyawa 9-Octadecenoic  acid  (asam  oleat)  efektif mematikan ulat larva Eurema sp.
Selain itu senyawa Acetic acid (asam asetat) pada bioinsektisida tanaman patah tulang bekerja sebagai antifeedant yang  berfungsi  untuk mengurangi  nafsu  makan  hama.  [11,  12,  13]. Toksisitas LC95 adalah 21%.
Gambar 2. Kelimpahan artropoda
Jumlah individu herbivor pada
bioinsektisida tanaman patah tulang dibandingkan  deltametrin  berbeda  tidak  nyata. Jumlah  individu  musuh  alami  (predator  dan parasitoid)  lebih  tinggi  dibanding  Deltametrin. Hal  ini  dapat  disebabkan,    insektisida  sintetis berspektrum luas dapat mengakibatkan kematian pada  non  target  musuh  alami,  kematian  pada musuh  alami  terjadi  karena  kontak  langsung dengan  insektisida  sintetis  maupun  secara  tidak langsung  karena  predator  memangsa  serangga herbivor  yang  sudah  terkontaminasi  insektisida sintetis. residunya dapat mengakibatkan, terbunuhnya musuh alami.
Hal ini sesuai dengan hasil penelitian yang menyatakan  bahwa  jumlah  individu  hama  pada budidaya  tanaman  kakao  yang  disemprot insektisida  sintetis  secara  intensif  menunjukkan jumlah musuh alami yang lebih sedikit dibanding tanaman yang tidak disemprot insektisida sintetis [6] .
Jumlah    predator,    parasitoid  maupun detrivora    pada    agroekosistem    kubis  yang dibudidayakan  secara  organik  (menggunakan pestisida  nabati)  menunjukkan  lebih  banyak dibanding konvensional (menggunakan insektisida  sintetis).  Biopinsektisida  untuk mengendalikan  hama  sama  efektifnya  dengan insektisida sintetis [14], [15].
Tabel 1. Indeks Keanekaragaman Artropoda
Indeks Perlakuan Pt Dm H` 2,98 2,79 C’ 0,07 0,09 ISS 92,86% 92,86% Indeks  Keanekaragaman  artropoda  kedua perlakuan menunjukkan kategori sedang, produktivitas  sedang  dan  ekosistem  seimbang. Tidak  menunjukkan  adanya  dominansi  spesies, kesamaan  jenis  serupa.  Hal  ini  selaras  dengan hasil  penelitian  tentang  senyawa  bioaktif bioinsektisida  daun  sirsak (Annona  mucirata) dan  pengaruhnya  terhadap  keanekaragaman artropoda pada tanaman  padi  ( oryza sativa L.) [18].
Hasil  panen  berat  kering  pipilan  per anama  bioinsektisida  patah  tulang  lebih  tinggi (152,59 gram per tanaman), Delta metrin 122,51 gram per tanaman.
Berat Tongkol kering perlakuan bioinsektisida  tanaman  patah  tulang  lebih  berat (165.8 gram per tanaman) dibanding Deltametrin (133.1 gram per tanaman). Hal ini sesuai dengan pernyataan  bahwa  pestisida  ekstrak  tumbuhan dapat  meningkatkan  pertumbuhan  dan  hasil tanaman [19]

## 4. Kesimpulan
Hasil  uji  GCMS  terdeteksi  35  komponen senyawa, kandungan tertinggi
yaitu
11,72 16,82
2,58
0,92 0,32 8,48 9,46 1,22 0… 0,14 -10,00 0,00 10,00 20,00 30,00 Herbivor Predator Parasitoid Polinator detritivor J um la h ind iv idu per ta na m a n Pt Dm
Tetradecanoic  acid  15,53%.  LC95  terhadap S. frugiperda instar  4  adalah  21%.  Kelimpahan individu herbivor, polinator dan detrivor berbeda tidak nyata.  Kelimpahan predator dan parasitoid bioinsektisida tanaman patah tulang lebih banyak dibanding  deltametrin.  H`  kedua  perlakuan kategori sedang, produktivitas sedang, ekosistem seimbang,  tidak  ditemukan    dominansi  spesies, menunjukkan  kesamaan  spesies.  Berat  kering pipilan  bioinsektisida  tanaman  patah  tulang 152,59 gram per tanaman lebih banyak dibanding Deltametrin,  122,51 gram per tanaman.

## 5. Ucapan Terima Kasih
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak H. Muhlas, yang telah memfasilitasi areal tanaman  jagung  untuk  uji  lapangan  dalam penelitian ini.

## Daftar Pustaka
[1] Kabekan, N.T.M.B.R, Susanti, R., Alqamari, , M. (2022). Pengendalian  Hama  Pada  Tanaman  Jagung  Di  Desa Tanjung Gunung Kecamatan Laubaleng Kabupaten Karo Dengan  Menggunakan  Pestisida  Nabati.  Martabe,  Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat, 5(): 350-354
[2] Bayo, F.S., (2021). Indirect Effect of Pesticides on Insects and  Other  Arthropods.  NCBC  (The  National  Center  for Biotechnology Information). 9(8): 1-22 DOI: 10.3390/toxics9080177
[3] Arneti , Khairul, U dan  Putri, N.K. (2016) Aktivitas ekstrak heksan  tumbuhan  patah  tulang  Euphorbia  tirucalli (Euphorbiaceace)  terhadap  telur  Crocidolomia  pavonana (Lepidoptera:  Crambidae).  Pros  Sem  Nas  Masy  Biodiv Indon 2(1) 1-6. Doi: 10.13057/Psnmbi/M020101
[4] Spiller, M.S. Spiller, C., & Garlet, J. (2018)   Arthropod bioindicators of environmental quality.       Agro@mbiente on- line ,12(1): 41-57. Retieved from https://pubag.nal.usda.gov/catalog/7747768
[5] Wahid,  A.R.  dan  Safwan  (2019).  Skrining  Fitokimia Senyawa Metabolit Sekunder Terhadap Ekstrak Tanaman Ranting Patah Tulang (Euphorbia tirucalli L.) . Lumbung farmasi  ;  Jurnal  Ilmu  Kefarmasian  ,1(1):  24-27. https://core.ac.uk/download/pdf/233062402.pdf
[6] Syarief, M., Mudjiono, G., Abadi, A.L. and Himawan, T. 2018.  Arthropods Diversity and Population Dynamic of Helopeltis  antonii  Sign.(Hemiptera:  Miridae)  on  Various Cocoa  Agroecosystems  Management.  AGRIVITA Journal of Agricultural Science. 2018. 40(2): 350-359
[7] Kalshoven LGE. (1981). The Pests of     Crops in Indonesia. Jakarta: Ichtiar   Baru.
[8] Krebs, C. J. (2017). Chapter 13. Species diversity measures. In Ecological methodology (pp.
531-595).
https://www.zoology.ubc.ca/~kreb s/downloads/krebs_chapter_13_20 17.pdf
[9] Odum,  E.P.  1993.  Dasar  dasar  Ekologi.  Samingan,T., Srigandono, B. Yogyakarta, Retieved from Gadjah Mada University
Press. https://lib.ui.ac.id/detail.jsp?id=137460
[10] Syarief,  M.,  &  Erdiansyah,  I.  (2022).  Potensi  Asap  Cair Arang Sekam terhadap Spodoptera litura dan Pengaruhnya terhadap  Keanekaragaman  Artropoda  pada  Tanaman Kedelai  Edamame.  Agropross:  National  Conference Proceedings of Agriculture, 327–337.
[11] Darmawan, U. W., & Ismanto, A. (2016). Mortalitas Larva Hama  Kupu  Kuning  (Eurema  SP.)  Akibat  Pemberian Ekstrak  Biji  Nona  Sebrang  (Annona  Glabra  L.).  Jurnal
Penelitian  Hutan  Tanaman,  13(2),  157-164.  DOI:
https://doi.org/10.20886/jpht.2016.13.2.157-164
[12] Isa,  Ishak  Musa,  W.  J.;  Rahman,  Wirid,  S.  (2019). Pemanfaatan asap cair tempurung kelapa sebagai pestisida organik terhadap mortalitas ulat grayak (Spodoptera litura F.). Jambura  Journal  of  Chemistry,  1(1):  15-20. DOI: https://doi.org/10.34312/jambchem.v1i1.2102
[13] Syarief,  M.  (2014).      Pengaruh  teknikbudidaya  kubis terhadap  diversitas  arthropodadan  intensitas  serangan plutella  xylostellal.(Lepidoptera:  Plutellidae),  Jurnal INOVASI,14(1): 20-25,
[14] Tembo,  Y.,  Mkindi,  A.  G.,  Mkenda,  P.  A.,  Mpumi,  N., Mwanauta,  R.,  Stevenson,  P.  C.,  Ndakidemi,  P.  A.,  & Belmain,  S.  R.  (2018).  Pesticidal  plant  extracts  improve yield  and  reduce  insect  pests  on  legume  crops  without harming beneficial arthropods. Frontiers in Plant Science, 9, 1425.
[15] Yusup, Hidayat, C.A. Winasa, P., dan Wayan, I. (2020). Interaksi Tri-Trofik Dan Keanekaragaman Serangga Pada Pertanaman Kedelai Dengan Beberapa Teknik Pengelolaan Hama. IPB Repository.
https://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/81539
[16] Yolice  L.  Tembo,    B.,    Mbega ,  E.R.,  Amy,    K.  Smith, Farrell, W. Patrick, A. , Ndakidemi, Philip C. Stevenson and Belmain, S.R. (2020). Extracts of Common Pesticidal Plants Increase Plant Growth and Yield in Common Bean Plants  Angela  G.  Mkindi  1  ,  Plants  9(149):  1-12. doi:10.3390/plants9020149
[17] Putri,  R.S.  (2022).  Pengaruh aplikasi nano  bioinsektisida campuran daun pepaya (Carica papaya) dan daun wedusan (Ageratum conyzoides) terhadap keanekaragaman artropoda  Pada  tanaman  padi  (Oryza  sativa  L.).  Jtudi Teknologi  Produksi  Tanaman  Pangan,  Jurusan  Produksi Pertnin, Politeknik Negeri Jember. (Skripsi).
[18] Mkindi,  A.G.,  Yolice  L.  Tembo,Y.L.  B.,  Mbega,  E.R., Smith,  A.K.,  Lain  W.  ,  Farrell,  I.W.,  Ndakidemi,  P.A., Stevenson,  P.C.,  Belmain,  S.R.  Extracts  of  Common Pesticidal  Plants  Increase  Plant  Growth  and  Yield  in Common Bean Plants. (2020). Plants (Basel) 9(2):149. doi: 10.3390/plan